package com.learn.springbootnetty.Channel示例;

import org.junit.jupiter.api.Test;

import java.io.FileInputStream;
import java.io.FileOutputStream;
import java.io.IOException;
import java.io.RandomAccessFile;
import java.nio.ByteBuffer;
import java.nio.CharBuffer;
import java.nio.MappedByteBuffer;
import java.nio.channels.FileChannel;
import java.nio.charset.CharacterCodingException;
import java.nio.charset.Charset;
import java.nio.charset.CharsetDecoder;
import java.nio.charset.CharsetEncoder;
import java.nio.file.Paths;
import java.nio.file.StandardOpenOption;
import java.util.Map;
import java.util.Set;

/**
 * @author xiaodonghong
 * @description TODO
 * @date 2023/6/19-13:49
 */
/*
 * 一、通道(Channel):用于源节点与目标节点的连接。在java NIO中负责缓冲区中数据的传输。Channel本身不存储数据，需要配合缓冲区进行传输。
 *
 * 二、通道的主要实现类
 *    java.nio.channels.Channel 接口：
 *        |--FileChannel：用于读取、写入、映射和操作文件的通道。
 *        |--SocketChannel：通过 TCP 读写网络中的数据。
 *        |--ServerSocketChannel：可以监听新进来的 TCP 连接，对每一个新进来的连接都会创建一个 SocketChannel。
 *        |--DatagramChannel：通过 UDP 读写网络中的数据通道。
 *
 * 三、获取通道
 * 1.java针对支持通道的类提供了getChannel()方法
 *      本地IO：
 *      FileInputStream/FileOutputStream
 *      RandomAccessFile
 *
 *      网络IO：
 *      Socket
 *      ServerSocket
 *      DatagramSocket
 *
 * 2.在JDK 1.7 中的NIO.2 针对各个通道提供了静态方法 open()
 * 3.在JDK 1.7 中的NIO.2 的Files工具类的newByteChannel()
 *
 * 四、通道之间的数据传输
 * transferFrom()
 * transferTo()
 *
 * 五、分散(Scatter)与聚集(Gather)
 * 分散读取（Scattering Reads）：将通道中的数据分散到多个缓冲区中
 * 聚集写入（Gathering Writes）：将多个缓冲区中的数据聚集到通道中
 *
 * 六、字符集：Charset
 * 编码：字符串-》字符数组
 * 解码：字符数组-》字符串
 */
public class TestChannel {

    //利用通道完成文件的复制(非直接缓冲区)
    public static void main(String[] args) {
        TestChannel testChannel = new TestChannel();
        testChannel.testCharset();
        testChannel.testCharBuffer();
        testChannel.testByteBuffer();
        testChannel.testMappedByteBuffer();
        testChannel.testFileChannel();
        testChannel.testByteBufferFEnsan();
        testChannel.testMappedByteBuffer();
    }

    public void testByteBuffer(){
        long start=System.currentTimeMillis();

        FileInputStream fis=null;
        FileOutputStream fos=null;

        FileChannel inChannel=null;
        FileChannel outChannel=null;
        try{
            fis=new FileInputStream("d:/dddd.txt");
            fos=new FileOutputStream("d:/dddd2.txt");

            //1.获取通道
            inChannel=fis.getChannel();
            outChannel=fos.getChannel();

            //2.分配指定大小的缓冲区
            ByteBuffer buf= ByteBuffer.allocate(1024);

            //3.将通道中的数据存入缓冲区中
            while(inChannel.read(buf)!=-1){
                buf.flip();//切换读取数据的模式
                //4.将缓冲区中的数据写入通道中
                outChannel.write(buf);
                buf.clear();//清空缓冲区
            }
        }catch(IOException e){
            e.printStackTrace();
        }finally{
            if(outChannel!=null){
                try {
                    outChannel.close();
                } catch (IOException e) {
                    e.printStackTrace();
                }
            }
            if(inChannel!=null){
                try {
                    inChannel.close();
                } catch (IOException e) {
                    e.printStackTrace();
                }
            }
            if(fos!=null){
                try {
                    fos.close();
                } catch (IOException e) {
                    e.printStackTrace();
                }
            }
            if(fis!=null){
                try {
                    fis.close();
                } catch (IOException e) {
                    e.printStackTrace();
                }
            }
        }
        long end=System.currentTimeMillis();
        System.out.println("耗费时间："+(end-start));//耗费时间：1094
    }

    //使用直接缓冲区完成文件的复制(内存映射文件)
    @Test
    public void testMappedByteBuffer() {
        long start=System.currentTimeMillis();

        FileChannel inChannel=null;
        FileChannel outChannel=null;
        try {
            inChannel = FileChannel.open(Paths.get("d:/dddd.txt"), StandardOpenOption.READ);
            outChannel=FileChannel.open(Paths.get("d:/dddd2.txt"), StandardOpenOption.WRITE,StandardOpenOption.READ,StandardOpenOption.CREATE);

            //内存映射文件
            MappedByteBuffer inMappedBuf=inChannel.map(FileChannel.MapMode.READ_ONLY, 0, inChannel.size());
            MappedByteBuffer outMappedBuf=outChannel.map(FileChannel.MapMode.READ_WRITE, 0, inChannel.size());
            //直接对缓冲区进行数据的读写操作
            byte[] dst=new byte[inMappedBuf.limit()];
            inMappedBuf.get(dst);
            outMappedBuf.put(dst);
        } catch (IOException e) {
            e.printStackTrace();
        }finally{
            if(outChannel!=null){
                try {
                    outChannel.close();
                } catch (IOException e) {
                    e.printStackTrace();
                }
            }
            if(inChannel!=null){
                try {
                    inChannel.close();
                } catch (IOException e) {
                    e.printStackTrace();
                }
            }
        }

        long end=System.currentTimeMillis();
        System.out.println("耗费的时间为："+(end-start));//耗费的时间为：200
    }

    //通道之间的数据传输(直接缓冲区)
    @Test
    public void testFileChannel(){
        long start=System.currentTimeMillis();

        FileChannel inChannel=null;
        FileChannel outChannel=null;
        try {
            inChannel = FileChannel.open(Paths.get("d:/dddd.txt"), StandardOpenOption.READ);
            outChannel=FileChannel.open(Paths.get("d:/dddd2.txt"), StandardOpenOption.WRITE,StandardOpenOption.READ,StandardOpenOption.CREATE);
            inChannel.transferTo(0, inChannel.size(), outChannel);
            outChannel.transferFrom(inChannel, 0, inChannel.size());
        } catch (IOException e) {
            e.printStackTrace();
        }finally{
            if(outChannel!=null){
                try {
                    outChannel.close();
                } catch (IOException e) {
                    e.printStackTrace();
                }
            }
            if(inChannel!=null){
                try {
                    inChannel.close();
                } catch (IOException e) {
                    e.printStackTrace();
                }
            }
        }
        long end=System.currentTimeMillis();
        System.out.println("耗费的时间为："+(end-start));//耗费的时间为：147
    }

    //分散和聚集
    @Test
    public void testByteBufferFEnsan(){
        RandomAccessFile raf1=null;
        FileChannel channel1=null;
        RandomAccessFile raf2=null;
        FileChannel channel2=null;
        try {
            raf1=new RandomAccessFile("d:/dddd.txt","rw");

            //1.获取通道
            channel1=raf1.getChannel();

            //2.分配指定大小的缓冲区
            ByteBuffer buf1=ByteBuffer.allocate(100);
            ByteBuffer buf2=ByteBuffer.allocate(1024);

            //3.分散读取
            ByteBuffer[] bufs={buf1,buf2};
            channel1.read(bufs);

            for(ByteBuffer byteBuffer : bufs){
                byteBuffer.flip();
            }
            System.out.println(new String(bufs[0].array(),0,bufs[0].limit()));
            System.out.println("--------------------");
            System.out.println(new String(bufs[1].array(),0,bufs[1].limit()));

            //4.聚集写入
            raf2=new RandomAccessFile("d:/dddd2.txt", "rw");
            channel2=raf2.getChannel();

            channel2.write(bufs);

        }catch (IOException e) {
            e.printStackTrace();
        }finally{
            if(channel2!=null){
                try {
                    channel2.close();
                } catch (IOException e) {
                    e.printStackTrace();
                }
            }
            if(channel1!=null){
                try {
                    channel1.close();
                } catch (IOException e) {
                    e.printStackTrace();
                }
            }
            if(raf2!=null){
                try {
                    raf2.close();
                } catch (IOException e) {
                    e.printStackTrace();
                }
            }
            if(raf1!=null){
                try {
                    raf1.close();
                } catch (IOException e) {
                    e.printStackTrace();
                }
            }
        }
    }

    //输出支持的字符集
    @Test
    public void testCharset(){
        Map<String,Charset> map= Charset.availableCharsets();
        Set<Map.Entry<String,Charset>> set=map.entrySet();
        for(Map.Entry<String,Charset> entry:set){
            System.out.println(entry.getKey()+"="+entry.getValue());
        }
    }

    //字符集
    public void testCharBuffer(){
        Charset cs1=Charset.forName("GBK");

        //获取编码器
        CharsetEncoder ce=cs1.newEncoder();

        //获取解码器
        CharsetDecoder cd=cs1.newDecoder();

        CharBuffer cBuf=CharBuffer.allocate(1024);
        cBuf.put("啦啦哈哈吧吧");
        cBuf.flip();

        //编码
        ByteBuffer bBuf=null;
        try {
            bBuf = ce.encode(cBuf);
        } catch (CharacterCodingException e) {
            e.printStackTrace();
        }

        for(int i=0;i<12;i++){
            System.out.println(bBuf.get());//-64-78-64-78-71-2-7-2-80-55-80-55
        }

        //解码
        bBuf.flip();
        CharBuffer cBuf2=null;
        try {
            cBuf2 = cd.decode(bBuf);
        } catch (CharacterCodingException e) {
            e.printStackTrace();
        }
        System.out.println(cBuf2.toString());//啦啦哈哈吧吧
    }
}